人教版高中物理必修二56《向心力》教學(xué)設(shè)計

第1第1基于學(xué)生體驗的認(rèn)知教學(xué)——《向心力》教學(xué)設(shè)計一．前期分析“向心力”是人民教育出版社2023年出版的一般高中課程標(biāo)準(zhǔn)試驗教科2〔必修〕第五章曲線運動中第六節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)課是一節(jié)向心力的概念課，是圓周運動的重點與難點，也是學(xué)好圓周運動的關(guān)鍵，習(xí)天體運動和帶電粒子在磁場中的運動打下根底。其次定律和向心加速度表達式得到向心力的表達式生疏，設(shè)計了“試驗”欄目——“用圓錐擺驗證向心力的表達式學(xué)生在更一般、更寬闊的背景下生疏圓周運動和曲線運動。最終，設(shè)置了“做一做”欄目，通過體驗性試驗，讓學(xué)生獲得直接的感性生疏，加深對向心力的理解。學(xué)生在學(xué)習(xí)此節(jié)之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了直線運動和用牛頓運動定律解決相關(guān)問題表達式是否承受或者完全承受其實還是要打問號的進一步保證了試驗的準(zhǔn)確性。形成向心力概念?！惨弧辰虒W(xué)要求1.了解向心力概念，知道向心力是依據(jù)力的效果命名的。2.體驗向心力的存在，把握向心力的表達式。根本要求3.會分析向心力的來源，計算簡潔情境中的向心力。4.初步了解“用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式”的原理。5.會測量、分析試驗數(shù)據(jù)，獲得試驗結(jié)論。1.從牛頓其次定律角度理解向心力的表達式2.知道做變速圓周運動的物體所受的合力一般不指向圓心，可分解為切向分進展要求力和向心分力。3.知道向心力的公式也適用于變速圓周運動，對豎直平面上的變速圓周運動問題，能運用向心力公式對最高點和最低點做定量分析?！捕辰虒W(xué)重點向心力概念的理解體驗向心力的存在和影響向心力大小的因素試驗驗證向心力的表達式〔三〕教學(xué)難點向心力概念的理解二．教學(xué)目標(biāo)學(xué)問與技能1．知道什么是向心力，理解它是一種效果力。理解向心力公式的精準(zhǔn)含義，并能用來進展簡潔的計算。知道向心力的公式也適用于變速圓周運動過程與方法通過試驗，體驗和感受向心力的存在和向心力大小的影響因素。經(jīng)受向心力公式的理論推導(dǎo)和試驗驗證過程，并體會其中所涉及到的物理思想與方法。情感態(tài)度與價值觀通過親身的體驗，拉近科學(xué)與學(xué)生的距離，使學(xué)生感到科學(xué)就在身邊。在試驗中，培育動手的習(xí)慣和操作力氣及分析問題、解決問題的力氣。三．教學(xué)設(shè)計思想本節(jié)課的重點和難點是學(xué)生如何建立向心力的概念用的階段。為了有利于學(xué)生概念的形成，教師必需加強物理試驗，并充分利用圖片、圖形、其影響因素，當(dāng)學(xué)生有了真實的感受之后，才有進一步學(xué)習(xí)的欲望和動力，然后因勢利導(dǎo)，同時也能很好的解決教學(xué)中的重點跟難點。教學(xué)設(shè)計的流程圖：四．課前預(yù)備1教學(xué)設(shè)計的流程圖：四．課前預(yù)備1創(chuàng)設(shè)情景．學(xué)生應(yīng)當(dāng)對簡潔的勻速圓周運動進展受力分123得應(yīng)義演示試驗觀看呈現(xiàn)匯報向心加速度的概念、公式及物理意2學(xué)生活動結(jié)結(jié)．試驗儀器：圓珠筆桿、50CM表達理論探究3……．制作PPT暴露認(rèn)知盲點、障礙點演示儀、改進論錐擺試驗探究五．教學(xué)過程〔一〕創(chuàng)設(shè)問題情境，提出向心力學(xué)生活動：對以上兩個物體分別進展受力分析：提問：他們的受力有什么特點？學(xué)生活動：對以上兩個物體分別進展受力分析：提問：他們的受力有什么特點？引導(dǎo)學(xué)生答復(fù)：合力指向圓心，并且跟速度的方向垂直。總結(jié)歸納：看來，要使物體做勻速圓周運動，必需使物體受為向心力。塑料球圓珠筆筒第2金屬球第第3以是合力供給，也可以使由某一個力供給，也可以是某一個力的分力供給。〔二〕創(chuàng)設(shè)活動和試驗情境，體驗向心力師：你想親身感受向心力的存在嗎，能不能在現(xiàn)場設(shè)計一個活動，感受向心力的存在？生：兩個人手拉手，一個人繞另一個人轉(zhuǎn)，或者相互轉(zhuǎn)。師：是否介意我們一起來完成這個活動？〔指令，教師繞學(xué)生轉(zhuǎn)〕師：你感受到了向心力的存在嗎？哪里感受到了？生：手感受到了。師：有沒有什么方法使你的感受更猛烈些？〔通過這個問題查找向心力大小的影響因素〕生：你可以轉(zhuǎn)的快一些，我們之間的距離變大些，你的質(zhì)量大一些。師：依據(jù)你的感受，你認(rèn)為向心力的大小與哪些因素有關(guān)？生：與做圓周運動物體的質(zhì)量，半徑，轉(zhuǎn)速〔角速度〕有關(guān)?！采木嚯x，充分調(diào)動了學(xué)生的樂觀性，很好的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱〕師：同學(xué)們利用桌上的裝置設(shè)計一些方案，親身感受向心力的存在及影響其大小的因素。學(xué)生設(shè)計活動方案，活動之后，然后讓學(xué)生匯報其體驗的結(jié)果?！苍撛囼炘俅斡H身感受并體驗了向心力及其大小的影響因素，并且啟發(fā)了學(xué)生的思維，使其有進一步學(xué)習(xí)向心力的欲望〕〔三〕聯(lián)系舊知，尋求解釋，獵取知素也達成了共識，那我們能不能從理論上去進展解釋呢？引導(dǎo)學(xué)生回憶做勻速圓周運動的物體具有向心加速度，產(chǎn)生向心加速度的力其實就是向心v2Fmn r

Fn

m2r?！矂又辛εc運動的關(guān)系，同樣也遵循牛頓運動定律〕〔四〕試驗驗證，深化知們必需通過試驗來驗證。PPt引導(dǎo)學(xué)生說出驗證承受的方法──把握變量法，然后確定具體的方案。教師演示給全班同學(xué)并引導(dǎo)學(xué)生通過試驗現(xiàn)象共同歸納出結(jié)論：r、角速度ω確定，與質(zhì)量m成正比；們必需通過試驗來驗證。PPt引導(dǎo)學(xué)生說出驗證承受的方法──把握變量法，然后確定具體的方案。教師演示給全班同學(xué)并引導(dǎo)學(xué)生通過試驗現(xiàn)象共同歸納出結(jié)論：m、半徑r確定，與角速度ω的平方成正比；來檢驗表達式是否正確？OθlmOθlmO”ωOθlmO”ω首先引導(dǎo)學(xué)生明確該試驗的目的：驗證向心力表達式F

mv2

m2r；或者n r n或者然后引導(dǎo)學(xué)生從力的角度分析向心力的來源，得出向心力的大小Fn

mgtan；進一步明確試驗的目的：檢驗mgtanm2r是否相等。師：試驗過程中我們需要測量那些物理量？分別如何測量？1：質(zhì)量、角度、半徑、角速度；2：質(zhì)量不需要測量，兩邊都消掉了；生3：角速度直接不好測量，可以先測量其周期師：很好，那周期怎么測量呢？生3：哦，應(yīng)當(dāng)測量他很多圈所用的時間，然后再用總時間除圈數(shù)4：角度也不是很好測量，可以測量半徑跟擺長；5：半徑似乎也不是很好測量對學(xué)生的答復(fù)賜予確定，引導(dǎo)學(xué)生對需要驗證的等式進展化簡：∵r=htanθ所以我們只需要測量周期跟高度就可以了。請兩位學(xué)生幫助共同完成試驗的數(shù)據(jù)記錄與處理次數(shù)T/sh/mT2h/T2g/4π2確定誤差相對誤差(%)123引導(dǎo)全體同學(xué)結(jié)合以上的數(shù)據(jù)對試驗的牢靠性進展評估?！矐?yīng)當(dāng)在試驗前期進展分析論證〕〔五〕聯(lián)系實際，穩(wěn)固反響，活化知將乒乓球倒扣在高腳玻璃杯內(nèi)，快速在桌面上旋轉(zhuǎn)杯子，使乒乓球在杯內(nèi)快速轉(zhuǎn)動，讓學(xué)生分析乒乓球的向心力是由什么力供給的，試驗演示物體隨圓盤轉(zhuǎn)動，首先讓學(xué)生分析物體向心力是由什么力供給的，然后給出物體的質(zhì)量m=100g0.2m4rad/s,求物體所受向心力的大小？〔該問題學(xué)生對物體的向心力可能有不同的意見，應(yīng)當(dāng)給學(xué)生充分思考的時間〕〔六〕歸納小結(jié)讓學(xué)生結(jié)合自己的體驗與學(xué)習(xí)梳理本節(jié)課的內(nèi)容，讓他們談?wù)剬ο蛐牧Φ睦斫?，相互之間進展補充。六．形成性練習(xí)地球質(zhì)量為6.0×10-24kg，地球與太陽的距離為1.5×1011m。地球繞太陽的運動可以看做勻速圓周運動。太陽對地球的引力是多少？1KG的物體隨地球自轉(zhuǎn)所受向心力的大??？小物體隨圓盤做勻速圓周運動〔〕小物體離盤近一些還是遠一些簡潔滑動2〕假設(shè)滑動，小物體會向哪個方向運動〔3〕假設(shè)物體隨圓盤做變速圓周運動，某時刻的向心力大小如何計算？體驗性試驗中，當(dāng)轉(zhuǎn)速到達一個確定值時，金屬球可處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析這一問題時，需要無視一些次要因素〔做一些抱負(fù)化考慮〕建立一個模型，哪些次要因素需無視的；畫出這一模型的示意圖；